●出版说明“电气工程新技术丛书”编委会前言章锂离子电池与管理系统概述1.1锂离子电池简介1.1.1特点与优势1.1.2基本类型1.1.3工作原理1.1.4命名规则1.2锂离子电池的基本参数1.2.1电压1.2.2容量1.2.3内阻1.2.4能量1.2.5能量密度1.2.6功率与功率密度1.3锂离子电池的状态参数1.3.1荷电状态1.3.2温度性能1.3.3放电性能1.3.4使用寿命1.4电池管理系统1.4.1定义1.4.2功能1.4.3集成芯片1.5单体间一致性与改进措施1.5.1一致性差异来源1.5.2一致性差异体现1.5.3一致性差异的改善方法1.6电池管理系统的分类1.6.1按功能分类1.6.2按技术分类1.6.3按拓扑结构分类第2章BMS参数测量与控制策略2.1电池关键参数的测量2.1.1电压2.1.2温度2.1.3电流2.2锂离子电池安全保护2.2.1基础安全保护措施2.2.2锂离子电池安全2.2.3电池管理单元2.2.4永久性失效保护2.2.5BMS设计规范2.2.6锂电芯的品质保障2.2.7提高电池安全性2.3锂离子电池组的热管理2.3.1热管理的必要性2.3.2风冷2.3.3液冷2.3.4相变冷却2.3.5热管冷却2.4常规充电管理2.4.1恒流充电法2.4.2恒压充电法 2.4.3阶段充电法 2.4.4充电器设计2.5快速充电管理2.5.1脉冲式充电法 2.5.2变电流间歇充电法2.5.3变电压间歇充电法2.5.4充电过程保护第3章锂离子电池的状态测定与评价3.1锂离子电池的容量与内阻测定3.1.1容量测定3.1.2内阻分析3.1.3内阻测定3.2电池健康状态评价3.2.1健康状态的定义3.2.2容量衰减的影响因素3.2.3健康状态的评价方法第4章锂离子电池的等效建模及其参数辨识4.1电池模型概述4.2常用等效模型4.2.1电化学模型4.2.2内阻模型4.2.3电池Thevenin模型4.2.4电池PNGV模型4.2.5电池RC等效模型4.2.6二阶等效模型4.3电池成组等效建模4.3.1复合等效模型构建4.3.2状态空间数学描述4.4模型参数辨识4.4.1参数辨识的实验设计4.4.2开路电压的参数辨识4.4.3欧姆内阻的数学描述4.4.4充放电内阻4.4.5自放电效应的表征4.4.6等效RC参数辨识第5章锂离子电池SOC估算方法5.1荷电状态估算5.1.1荷电状态5.1.2放电深度和容量5.1.3SOC估算的数学描述5.1.4估算效果的评价方法5.2传统的SOC估算方法5.2.1开路电压法5.2.2安时积分法5.3基于KF的新型SOC估算方法5.3.1卡尔曼滤波法5.3.2扩展卡尔曼滤波法5.3.3无迹卡尔曼滤波法5.3.4双卡尔曼滤波法5.3.5自适应卡尔曼滤波法5.3.6二次方根无迹卡尔曼滤波法5.4其他的新型SOC估算方法5.4.1支持向量机5.4.2粒子滤波法5.4.3神经网络法5.4.4基于优势互补的算法融合第6章锂离子电池SOC估算设计实例6.1基于二分法的静态SOC估算6.1.1静态SOC估算问题分析6.1.2二分法的迭代计算过程6.1.3BMS中的实现流程6.2基于无迹卡尔曼的动态SOC估算6.2.1非线性迭代计算6.2.2无迹变换6.2.3基于UKF的迭代运算6.2.4估算方法的改进策略6.2.5估算模型的模块化设计第7章电池组的均衡控制管理7.1均衡调节的意义7.2电池组的均衡管理分类7.2.1均衡电路拓扑结构7.2.2被动均衡电路7.2.3主动均衡电路7.3均衡能量转移策略7.3.1单体均衡7.3.2成组均衡第8章BMS中的CAN通信技术8.1CAN通信技术概述8.1.1发展历程8.1.2技术特点8.1.3应用趋势8.2国内外研究现状8.2.1国内应用8.2.2国外应用8.3技术分析8.3.1基本概念8.3.2CAN总线的特点8.3.3分层结构及功能8.3.4调度算法第9章BMS集成电路与设计实例9.1基于MPS430的BMS设计9.2基于STM32的BMS设计9.3基于ISL78600的BMS设计9.4基于AD7280A的BMS设计9.5基于LTC6804的BMS设计0章锂离子电池性能测试与BMS故障诊断10.1单体电池的性能测试10.2成组电池的性能测试10.2.1标准充放电测试10.2.2不同倍率充放电测试10.2.3循环充放电测试10.3BMS性能测试10.4BMS故障排除10.4.1故障原因及其分析10.4.2故障解决方法参考文献
内容简介
本书是一部关于动力锂离子电池应用中的状态监测、能量控制调节与安全管理技术的书籍。全书以动力锂离子电池管理系统应用理论和设计方法为基础，主要讲述了新能源测控与电源管理的关键技术，为动力锂离子电池管理系统的设计和应用提供了技术参考。全书共10章，主要包括锂离子电池与管理系统概述、BMS参数测量与控制策略、锂离子电池的状态测定与评价、锂离子电池的等效建模及其参数辨识、锂离子电池SOC估算方法、锂离子电池SOC估算设计实例、电池组的均衡控制管理、BMS中的CAN通信技术、BMS集成电路与设计实例、锂离子电池性能测试与BMS故障诊断。本书针对动力锂离子电池应用的技术要求，以BMS的研发、应用与电源管理为出发点编著而成，特色鲜明、讲解清晰、内容系统、实例丰富，既可作为高等院校控制科学与控制、自动化、电气工程等相关专业的教材，又可作为新能源测控技术应用与研究人员的参考用书。
能源和环保问题日益受到国内外各界人士的关注，新能源汽车已经成为汽车工业的重要发展方向。进入21世纪以来，全球范围内掀起了新能源汽车的研发热潮。虽然各国发展新能源汽车的技术路线各不相同，但动力电池作为新能源汽车的关键部件和关键技术，一直受到重视。近年来，动力电池技术飞速发展并逐步成熟，锂离子电池已经成为新能源汽车用动力电池的主体。在锂离子电池组储能和供能过程中，电池管理系统（Battery Management System，BMS）对其工作状态进行监测和能量管理。由于锂离子电池组工作对象安全性要求高、工况复杂，应用中的能量控制管理和SOC估算成为研究热点。在动力电池技术飞速发展的同时，编著者通过长期的研究发现，单体电池技术的进步并不代表成组应用的动力电池组整体寿命的提高，串并联后的电池组性能并非单体电池性能的线性叠加。一致性控制、成组技术、充电技术、电池监控和管理、热管理控制、状态估算、均......
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